剩餘磁性

簡介

岩石剩餘磁化強度是岩石在成岩過程中獲得天然剩餘磁化強度，它是岩石磁性的重要組成部分。由於形成剩餘磁性的磁化歷史(如磁化場，礦物成分，溫度及化學反應等)的不同，因而剩餘磁性的類型、特點不相同。

在恆定磁場作用下，岩石從居里點以上的溫度，逐漸冷卻到居里點以下，從通過居里溫度開始，受磁化所獲得的剩磁，稱熱剩餘磁性(溫度頑磁性，簡稱熱剩磁)。熱剩磁的特點：

①它的強度大。在弱磁場中，其熱剩磁強度大致正比於外磁場強度；並與磁場方向一致。因此，火成岩的天然剩餘磁化強度方向，一般代表了成岩時的地磁場方向。

②熱剩磁具有很高的穩定性。剩磁隨時間衰減的現象，叫做磁性弛豫。熱剩磁的穩定，表現為其弛豫時間很長。實驗表明，外磁場的變化，溫度在200—300℃內的熱作用，很難影響熱剩磁的變化。

沉積岩中含有從母岩風化剝蝕帶來的許多碎屑顆粒，其中磁性顆粒(磁鐵礦等)在水中沉積時，受當時的地磁場作用，使其沿地磁場方向定向排列，或者是這些磁性顆粒在沉積物的含水孔隙中轉向地磁場方向。沉積物固結成岩後，按其碎屑的磁化方向保存下來的磁性，稱碎屑剩餘磁性(沉積剩餘磁性，簡稱碎屑剩磁)。碎屑剩磁的特點：

①它的強度正比於定向排列的磁性顆粒數目。其強度比熱剩磁小得多。

②形成碎屑剩磁的磁性顆粒大都來自火成岩，這些顆粒的原生磁性來自熱剩磁，因此碎屑剩磁比較穩定。

③等軸狀顆粒，其碎屑剩磁方向和外磁場(地磁場)方向一致。

在一定磁場中，某些磁性物質在低於居里溫度的條件下，經過相變過程(重結晶)或化學過程(氧化還原)，所獲得的剩磁，稱化學剩餘磁性(簡稱化學剩磁)。化學剩磁的特點：

①在弱磁場中，其剩磁強度正比於外磁場的強度。

②化學剩磁有較高的穩定性。

③在相同磁場中，化學剩磁強度只有熱剩磁強度的幾十分之一．但大於碎屑剩磁強度。

上述三種剩餘磁性，又稱為原生剩磁。

岩石生成之後，長期處在地球磁場作用下，隨著時間的推移，其中原來定向排列的磁疇，逐漸地弛豫到作用磁場的方向，所形成的剩磁稱粘滯剩餘磁性。粘滯剩餘磁性的特點：

①它的強度與時間的對數成正比。

②隨溫度增高，粘滯剩磁增大。裸露於地表的岩石，受晝夜及季節的溫差變化的熱騷動影響，隨時間增長，會形成較強的粘滯剩磁。具有較大粘滯剩磁的岩石樣品，不宜用於古地磁研究。

在常溫沒有加熱情況下，岩石因受外部磁場的作用(比如閃電作用)，獲得的剩磁稱等溫剩餘磁性。等溫剩磁是不穩定的，其大小和方向隨外磁場變化。

上述兩種剩磁，是在岩石生成之後，因受某些外部因素的作用而獲得的，因此稱它們為次生剩磁。